FFU風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元

FFU參數(shù)及性能說(shuō)明:

FFU及其性能FFU是FAN FILTER UNIT的縮寫,中文稱作“風(fēng)機(jī)過(guò)濾單元”也就是將風(fēng)機(jī)和過(guò)濾器組合在一起構(gòu)成自身能提供動(dòng)力的末端凈化設(shè)備，過(guò)去在潔凈工程中常用的帶風(fēng)機(jī)的高效過(guò)濾器的送風(fēng)口，自凈器，層流罩等都是FFU的一種。不過(guò)，現(xiàn)在所說(shuō)的FFU是具有標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)尺寸，能按模數(shù)組合起來(lái)實(shí)現(xiàn)1級(jí)、10級(jí)、1000級(jí)等不同級(jí)別的潔凈室的凈化單元設(shè)備。目前，國(guó)內(nèi)、外常用的模數(shù)有920×615×350mm、1175×575×350、1225×615×350。

FFU一般由以下四部分組成：風(fēng)機(jī)、過(guò)濾器、機(jī)殼、電器控制元件、FFU組成圖見(jiàn)圖1。



1．1 風(fēng)機(jī)
高效率、低噪聲、高余壓、運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定、壽命長(zhǎng)的小風(fēng)機(jī)是FFU的核心設(shè)備。目前市場(chǎng)上的FFU風(fēng)機(jī)可分為：外轉(zhuǎn)子后傾板形或扭曲葉片的小風(fēng)機(jī)，內(nèi)轉(zhuǎn)子前傾多葉片的小風(fēng)機(jī)。兩者各有優(yōu)缺點(diǎn)。風(fēng)機(jī)的電機(jī)又有單相和三相多速交流電機(jī)和直流電機(jī)之分，一般而言直流電機(jī)調(diào)速方便、節(jié)能但價(jià)格昂貴，而交流電機(jī)高調(diào)速性能較差。一般使用電壓可為220V和380V。

1．2 過(guò)濾器
過(guò)濾器包括FFU吸入口的予過(guò)濾器和終端的高效過(guò)濾器（HEPA）或超高效過(guò)濾器（ULPA）。這些過(guò)濾器*好采用低阻高效的產(chǎn)品，如何方便過(guò)濾器的更換也是一個(gè)研究的課題。

1．3 機(jī)殼
為了實(shí)現(xiàn)FFU的低噪聲，很多生產(chǎn)廠家都在機(jī)殼內(nèi)做各種形式的消聲和氣流分配的研究，以求降低內(nèi)阻，提高余壓、減少噪聲的效果。

1．4 電器控制元件
是實(shí)現(xiàn)FFU自動(dòng)化、節(jié)能化和維護(hù)管理方便的重要配件。
FFU的性能主要有：風(fēng)量（通常以斷面風(fēng)速表示）、余壓、能耗、效率、噪聲和控制方式等。

2．1 適應(yīng)性
由于FFU具有靈活性好，適應(yīng)工藝變更能力強(qiáng)、采用負(fù)壓密封使其簡(jiǎn)化和可*，又大大節(jié)省空調(diào)機(jī)房面積等優(yōu)點(diǎn)而廣泛地被采用在新建、改建和擴(kuò)建的潔凈工程中。尤其是適應(yīng)在層高低、機(jī)房面積不足的改擴(kuò)建項(xiàng)目。

對(duì)于工藝變更的適應(yīng)性而言，F(xiàn)FU更有其*性。當(dāng)工藝發(fā)展需要提高潔凈級(jí)別時(shí)，采取增加FFU的數(shù)量就可達(dá)到提高潔凈度的目的。不僅方便又不影響生產(chǎn)的正常進(jìn)行。因此得到廣大用戶的認(rèn)同。

2．2 經(jīng)濟(jì)性
經(jīng)濟(jì)性一般可分為初投資和運(yùn)行費(fèi)兩部分。

①初投資。過(guò)去人們認(rèn)為FFU送風(fēng)方式的初投資比傳統(tǒng)的集中送風(fēng)方式的初投資高，但是由于FFU的制 造技術(shù)的發(fā)展和普及，F(xiàn)FU的生產(chǎn)廠家的劇增使FFU的價(jià)格大幅度下降。前些年在我國(guó)市場(chǎng)上只有美、日、韓、德等國(guó)家進(jìn)口的產(chǎn)品，對(duì)于1175×575×350模數(shù)的FFU售價(jià)大約為600美元一臺(tái)（折合人民幣約5000元一臺(tái)），而目前，不僅有上述國(guó)家的產(chǎn)品而中國(guó)臺(tái)灣和大陸的廠家也紛紛推出FFU的新產(chǎn)品，因此，F(xiàn)FU的價(jià)格大大下落，目前，1175×575×350每臺(tái)*低價(jià)可為2800元-3000元。因此，F(xiàn)FU送風(fēng)方式的初投資不高于集中送風(fēng)方式，設(shè)計(jì)的合理，往往低于集中送風(fēng)方式。

②運(yùn)行費(fèi)：就運(yùn)行費(fèi)用而言，已有很多文章論述，并舉出大量具體數(shù)據(jù)證明了FFU送風(fēng)方式的運(yùn)行費(fèi)用大大低于傳統(tǒng)的集中送風(fēng)方式，尤其近來(lái)在提高風(fēng)機(jī)和電機(jī)的效率方面獲得了較大的發(fā)展，使FFU的能耗大大降低，也進(jìn)一步降低了運(yùn)行費(fèi)用。一般認(rèn)為FFU送風(fēng)方式潔凈室的運(yùn)行費(fèi)用大約是傳統(tǒng)集中送風(fēng)方式潔凈室的60%-80%。

2．3 風(fēng)量和余壓
FFU性能中的風(fēng)量、余壓、噪聲、效率等參數(shù)之間是相互關(guān)聯(lián)和相互制約的。提高某一性能參數(shù)，就勢(shì)必降低另一部分性能參數(shù)。一般情況下，F(xiàn)FU的風(fēng)量是用FFU斷面風(fēng)速來(lái)表示的。依使用要求斷面風(fēng)速就應(yīng)為0.5-0.45m/s較為合理,對(duì)于1175×575×350的FFU的風(fēng)量約為900-1000m3/h。

為了保證FFU的正常使用，其余壓*好為80-120Pa。因?yàn)?，雙排干表冷阻約為30-50Pa，回風(fēng)夾層和回風(fēng)夾道的阻力也有20-40Pa，因?yàn)椋仫L(fēng)夾層和回風(fēng)夾道內(nèi)敷設(shè)有電、水、氣和排風(fēng)等各種管線，還擺放有一些輔助設(shè)備，因此，回風(fēng)夾層的高度不能太少，回風(fēng)夾道的寬度不能太窄。

2．4 噪聲
噪聲是FFU的重要技術(shù)指標(biāo)之一，為了降低其噪聲，很多生產(chǎn)廠商下了很大功夫，有的在箱體流道消聲結(jié)構(gòu)上進(jìn)行研究改進(jìn)，有的在風(fēng)機(jī)葉輪的流體力學(xué)上下大功夫。但是噪聲問(wèn)題還是FFU的一項(xiàng)研究課題。因此，降低FFU的噪聲還是各生產(chǎn)廠家的努力方向，也是設(shè)計(jì)和使用FFU的人們應(yīng)重視的性能參數(shù)。在《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范GB50073-2001》中明確規(guī)定：“潔凈室內(nèi)的噪聲級(jí)（空態(tài)），非單向流潔凈室不應(yīng)大于60dB（A），單向流、混合流潔凈室不應(yīng)大于65dB（A）”。在考慮多臺(tái)FFU噪聲的疊加時(shí)，要保證噪聲滿足規(guī)范要求還是不容易的。目前，采用FFU方式的大面積單向流、混合流潔凈室的噪聲一般都超過(guò)65dB（A）而高達(dá)68-70dB（A）。

2．5 控制
FFU送風(fēng)方式的控可分為FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速的控制和IIIV送風(fēng)方式潔凈室的溫度和相對(duì)濕度的控制。

（1）FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速的控制，一般有三種，*種是對(duì)風(fēng)速控制要求不高時(shí)，交流電機(jī)通常采用手動(dòng)多擋開(kāi)關(guān)進(jìn)行調(diào)速，這種調(diào)速不是無(wú)級(jí)的而是有限的；第二種，對(duì)于交流電機(jī)可采用變頻調(diào)速，可節(jié)能，但初投資很高；第三種是采用直流電機(jī)進(jìn)行智能化控制具有節(jié)能功能，還可采用遙控方式進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制。

（2）有用FFU送風(fēng)方式時(shí)，潔凈室的溫、濕度控制。FFU送風(fēng)方式難以實(shí)現(xiàn)。在大面積潔凈室中有局部區(qū)域的溫、濕度條件不同的要求。如果對(duì)局部區(qū)域的溫、濕度要求非常嚴(yán)格，則必須對(duì)該局部進(jìn)行單獨(dú)隔斷，再設(shè)置一套獨(dú)立的空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行獨(dú)立的溫、濕度控制。

2．6維護(hù)管理
采用FFU送風(fēng)方式時(shí)，往往不是單臺(tái)設(shè)備而是數(shù)十臺(tái)、數(shù)百臺(tái)甚至數(shù)千臺(tái)FFU布置在吊頂上，因此，給維護(hù)管理帶來(lái)一定的難度。所以，在選擇FFU產(chǎn)品時(shí)要考慮到高效空氣過(guò)濾器的更換方便以及風(fēng)機(jī)的可靠性、穩(wěn)定性和長(zhǎng)壽命。

3 FFU的選擇
目前，在市場(chǎng)上銷售的FFU品牌很多，而且不同品牌，不同廠家生產(chǎn)的FFU其性能差別也非常大。因此，在選用FFU時(shí)，要根據(jù)工程的具體情況和使用要求來(lái)選擇適合工程需要的，性能價(jià)格比高的產(chǎn)品。因此，我們用了近3個(gè)月的時(shí)間對(duì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上銷售的美國(guó)、德國(guó)、韓國(guó)、日本、我國(guó)中國(guó)臺(tái)灣及國(guó)內(nèi)一些廠家生產(chǎn)的FFU進(jìn)行了大量有測(cè)試工作。雖然，實(shí)驗(yàn)不全面，但也反映了市場(chǎng)上一些產(chǎn)品的現(xiàn)狀，其實(shí)驗(yàn)及其實(shí)驗(yàn)結(jié)果只不過(guò)是開(kāi)了個(gè)頭，拋磚引玉。供生產(chǎn)廠家改進(jìn)FFU產(chǎn)品的性能和使用FFU的用戶在選擇合適的產(chǎn)品時(shí)，進(jìn)行參考。

3．1試驗(yàn)方法和試驗(yàn)裝置
試驗(yàn)時(shí)將FFU機(jī)組假設(shè)為帶有阻力的風(fēng)機(jī)裝置，依國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T1236-2000的要求，采用其標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)裝置和試驗(yàn)方法，配以電動(dòng)機(jī)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行儀對(duì)不同品牌、不同廠家生產(chǎn)的FFU進(jìn)行風(fēng)量、風(fēng)壓、功率、噪聲參數(shù)的試驗(yàn)。試驗(yàn)裝置及其測(cè)點(diǎn)詳見(jiàn)附圖2。


3．2試驗(yàn)結(jié)果及結(jié)果分析

3．2．1試驗(yàn)結(jié)果詳見(jiàn)表1
表1 不同廠家的FFU機(jī)組性能實(shí)測(cè)結(jié)果
注：①產(chǎn)品的模數(shù)尺寸均為1200*600mm。        ②表中風(fēng)壓均為機(jī)外余壓Pa。
    ③表中噪聲為聲壓級(jí)噪聲，dB（A）。       ④FFU斷面面積按0.68m2計(jì)算。
    ⑤A、B、C、D均為不同生產(chǎn)廠家產(chǎn)品的代號(hào)，其中有美國(guó)、法國(guó)、中國(guó)和中國(guó)臺(tái)灣不同廠家的產(chǎn)品。D產(chǎn)品由于內(nèi)阻較大，引起能耗增大。

3．2．2結(jié)果分析
（1）不同F(xiàn)FU機(jī)組內(nèi)的高效過(guò)濾器的初阻力均不相同，大約在120-150Pa之間。
（2）當(dāng)高效過(guò)濾器為初阻力，且保證FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速為0.35m/s時(shí),不同F(xiàn)FU的機(jī)外余壓均在100Pa左右，有的高達(dá)130Pa。
     當(dāng)FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速0.45m/s時(shí)，各機(jī)組的機(jī)外余壓，都能在60Pa以上。
     當(dāng)FFU送風(fēng)斷面風(fēng)速0.45m/s時(shí)，被測(cè)的FFU的機(jī)外余壓都是足以克服循環(huán)通道上的阻力。
（3）FFU的聲壓級(jí)噪聲大多在57dB（A）-59 dB（A）之間。比較好的品牌其噪聲在54 dB（A）。
（4）各不同品牌的FFU的能耗大多在160-180W，只有個(gè)別品牌的能耗大，高達(dá)350W是一般能耗的一倍。